VR/AR业务的发展对城域传输网络的影响

2018-04-18胡昱

数字通信世界 2018年1期

关键词：试运营高清时延

胡昱

（中国移动通信集团浙江有限公司杭州分公司，杭州 310015）

1 引言

VR技术，即VirtualReality，虚拟现实，是由美国VPL公司创建人拉尼尔（Jaron Lanier）在20世纪80年代初提出的。

AR技术，即AugmentedReality，增强现实。它通过电脑技术，实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型，将虚拟的信息应用到真实世界，在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

2 VR/AR业务需求预测

对于VR/AR，决定体验的一个重要因素就是PPD（pixel per degree），即每视野角度能感知的像素数量。一个标准视力1.0的人，最佳PPD要达到60才能完全无屏幕颗粒感。如果观看距离越近，落在每个视野角的像素数量越少，对分辨率要求越高。因此，要提升VR/AR应用的沉浸式体验，分辨率必须达到8K以上才能明显改进VR/AR的感官体验。近期，4K技术将在VR/AR中应用；中期将提升至8K；未来，强进一步提升至12K，24K，给用户带来绝佳的沉浸式体验。

VR/AR业务发展预测可以分为试点、试运营、规模运营三个阶段：

第一阶段：试点期、体验期，预计在2016年～2018年，带宽需求为200M；

第二阶段：试运营期、发展期，预计在2019年～2020年，带宽需求为300M；

第三阶段：规模运营期，成熟期，预计在2021年～2025年，带宽需求为400M。

3 VR/AR业务对传输能力测算模型

VR/AR业务的高清和实时特性对传输网络提出了大带宽和低时延的要求。VR/AR业务户均峰值带宽需求计算模型由式（1）所示。

由式（1）可以测算VR/AR业务发展不同阶段的户均带宽值，并与高清视频业务与普通上网业务进行比较，如表1所示。

表1 各类业务发展不同阶段的户均带宽值对比

峰值并发使用率 0.6% 50.00% 70.40%业务带宽需求（Mb/s） 300 5 2户均峰值带宽需求（Mb/s） 1.8 2.5 1.408户均峰值带宽合计（Mb/s） 5.708试运营期峰值并发使用率 1% 70.00% 70.40%业务带宽需求（Mb/s） 400 5 2户均峰值带宽需求（Mb/s） 4 3.5 1.408户均峰值带宽合计（Mb/s） 8.908规模运营期

可以看出，随着VR/AR业务的成熟，户均带宽在不断增长直至追平甚至赶超传统的高清视频和上网业务，也导致整个家客业务的户均峰值带宽呈现高态势的增长。

4 传输网络的应对与举措

VR/AR业务的成熟对传输网需求可归结为两方面：

（1）带宽提速。VR/AR技术对流量需求大幅提升，达到200M-400M的规模。因此，传输网容量应当提升，满足VR/AR等新兴业务所提出的带宽需求。接入环应逐渐实现GE至10GE的升级，汇聚环逐渐升级为100GE环路，核心层逐渐升级至400GE环路。对业务密集区域OLT下沉优化，缩短接入距离，减少单OLT所带用户数，提升宽带接入质量。新增OLT可部署双10GE上联，并引入10GPON技术，未来千兆家宽入户时，甚至可考虑使用WDM-PON。

（2）对时延、安全性提出新要求。VR/AR业务除了对带宽要求很高外，对网络时延和丢包率要求也很高。为了降低时延，可以考虑将VR/AR的内容源下沉，减少用户获取内容所经过的网络设备数量，解决卡顿和缓冲的问题。由于VR/AR业务的互动特性，使得该业务的东西向流量大幅增长。传统网络的多层级转发模式已不能满足东西向大流量业务的需求，需要对传统网络的层次和网络结构进行简化，并在骨干汇聚层，甚至普通汇聚层引入MESH组网，减少东西向流量之间的转发时延。并可考虑引入动态三层技术，缓解东西向流量带来的二层压力。若VR/AR业务发展成熟的过程中，智能网络也不断发展并在承载网上有所应用，则可考虑部署SDN和网络切片技术，对流量负载均衡调配，减少网络拥塞发生几率，降低丢包率，提升用户体验。